Модифікація нерухомого об'єктива камери для близького фокусування

Я знайшов цю статтю про злому макрооб'єктивів . Автор використав подовжувач лінзи, щоб дозволити ближче фокусування. IE Мінімальне відстань об'єкта (MOD) було значно зменшено.

Я не можу знайти доступний об'єктив, який відповідає моїм вимогам, тому я також хотів би розширити або скоротити існуючий об'єктив для досягнення своїх цілей. В основному я намагаюсь зламати промислову камеру з автоматичним баченням фокусного фокусу з камери S-Mount Raspberry Pi . Проблема, з якою я стикаюся, полягає в тому, що сумісні лінзи мають занадто високі МОД. Враховуючи наведені нижче обмеження, як я можу вирішити змінні?

Константи:

Розмір об'єкта: 4 "х 5"
Відстань до об'єкта: 4,5 "(Об'єкт)
Датчик камери: 0,25 "
Об'єкт повинен знаходитись у фокусі та притискатися до країв знятого зображення
По можливості уникайте риб'ячих очей або ширококутних лінз

Змінні:

Фокусна відстань (Об'єктив до основного фокусу)
Фокусна відстань зображення / назад (об'єктив до датчика)

Я знайшов цю статтю, де йдеться про оптику та рівняння об'єктива. Я міг би просто вирішити рівняння лінзи так: 1/115 мм + 1 / х = 1/6 мм. У цьому випадку відстань зображення складе 6,3303 мм. Невже це все просто?

Я можу використовувати будь-які стандартні лінзи (3 мм, 4 мм, 6 мм, 8 мм тощо). Моє занепокоєння полягає в тому, що подовжувальні кільця призводять до збільшення зображення, яке б вирізало зображення. Я міг би підключити свої числа до рівняння збільшення. а потім збільшити розмір мого об'єкта, щоб включити, наприклад, 20% буфер. Але внесення цього регулювання змінює фігури рівняння об'єктива. Два рівняння суттєво пов’язані між собою, і я не впевнений, як їх вирішити включно.

optics mathematics

— skibulk
джерело

Я думаю, ви неправильно трактуєте, які ваші змінні. Фокусна відстань фіксується для даної лінзи і її неможливо змінити. Що ви можете змінити - це зображення на відстань об'єктива. У поєднанні вони визначать, яка точка знаходиться у фокусі, використовуючи рівняння об'єктива.

Інформаційний лист для камери, який ви надаєте, дає фокусне відстань як 6,68 мм.

\frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{1}{f}

$\frac{1}{u}+\frac{1}{v} = \frac{1}{f}$

\frac{1}{6.68} - \frac{1}{114.3} = \frac{1}{u}

$\frac{1}{6.68} - \frac{1}{114.3} = \frac{1}{u}$

u = 7.1 m m

$u = 7.1 mm$

Проблема полягає в тому, що це не простий тонкий об'єктив, тому формула об'єктива не буде точною, і якщо ви не знаєте, що таке поточна відстань об'єктива до зображення, можливо, ви зможете отримати приблизну оцінку, дізнавшись, де знаходиться зображення наразі у фокусі. Взагалі, по мірі віддалення фокуса відстань зображення до відстані об'єктива наближатиметься до фокусної площини.

Ваша найкраща ставка - це, мабуть, трохи спроб та помилок, які ви хочете спробувати підняти об'єктив трохи нижче 1 мм від площини зображення. Я не впевнений, наскільки це легко зробити точно і, ймовірно, просто б грати з цим, поки ви не наблизитесь до того, що хочете.

— ниваг
джерело

Я розглядав фокусну відстань як змінну, тому що я не одружений з об'єктивом за замовчуванням. Лінзи S-Mount - дешеві та зручні для їх заміни. Я міг би розв’язати рівняння будь-яким старим способом. Моє головне занепокоєння полягало в курсиві, я мав би його жирним шрифтом: " Об'єкт повинен бути у фокусі та притиснутий до країв зробленого зображення ". Оскільки подовжувальні кільця призводять до збільшення зображення, я очікую, що зображення стане обрізаним, чого я не хочу робити.

— skibulk